(57)【要約】  【課題】  凝結、脱色効果に優れる有機凝結剤、並びにフロックの粗大化、フロック強度の増大、脱水ケーキの低含水率化、ろ液の脱色およびＣＯＤ低減等の特性に優れる高分子凝集剤を提供する。【解決手段】  アンモニアもしくはアミン（ａ）とエピハロヒドリンとの重縮合物（Ａ）と、（Ａ）の存在下、一般式（１）で表されるモノマー（ｂ１）からなるモノマー（ｂ）を重合してなる水溶性（共）重合体（Ｂ）からなることを特徴とする有機凝結剤。      ＣＨ2＝ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−Ｎ+Ｒ2Ｒ3Ｒ4・Ｚ-         （１）［式中、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは炭素数１〜４のアルキレン基または炭素数２〜４のヒドロキシアルキレン基；Ｒ1はＨまたはメチル基；Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立にＨ、炭素数１〜１６のアルキル、アラルキルまたはアルキルアリール基、；Ｚ-は対アニオンを表す。］並びに、該有機凝結剤とその他の水溶性（共）重合体を組み合わせてなることを特徴とする高分子凝集剤。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニアもしくはアミン（ａ）とエピハロヒドリンとの重縮合物（Ａ）と、（Ａ）の存在下、一般式（１）で表されるモノマー（ｂ１）からなるモノマー（ｂ）を重合してなる水溶性（共）重合体（Ｂ）からなることを特徴とする有機凝結剤。
ＣＨ2＝ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−Ｎ+Ｒ2Ｒ3Ｒ4・Ｚ-         （１）
［式中、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは炭素数１〜４のアルキレン基または炭素数２〜４のヒドロキシアルキレン基；Ｒ1はＨまたはメチル基；Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立にＨ、炭素数１〜１６のアルキル、アラルキルまたはアルキルアリール基、；Ｚ-は対アニオンを表す。］
【請求項２】
（ｂ）中の（ｂ１）の割合が５０〜１００モル％である請求項１記載の有機凝結剤。
【請求項３】
（Ｂ）の、１Ｎ−ＮａＮＯ3中３０℃で測定した固有粘度が０．１〜５（ｄｌ／ｇ）である請求項１または２記載の有機凝結剤。
【請求項４】
（ｂ）の重量に基づく（Ａ）の割合が１〜１００％である請求項１〜３のいずれか記載の有機凝結剤。
【請求項５】
有機性汚泥の脱水処理用である請求項１〜４のいずれか記載の有機凝結剤。
【請求項６】
有機性汚泥が消化汚泥を含有してなる請求項５記載の有機凝結剤。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載の有機凝結剤と、（Ｂ）を除くその他の水溶性（共）重合体（Ｃ）を組み合わせてなることを特徴とする高分子凝集剤。
【請求項８】
（Ｃ）がカチオン性（共）重合体（Ｃ１）および／または両性（共）重合体（Ｃ２）である請求項７記載の高分子凝集剤。
【請求項９】
（Ｃ）が、（ｂ１）を必須構成単位とする（共）重合体である請求項７または８記載の高分子凝集剤。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか記載の有機凝結剤を汚泥または廃水に添加、混合した後、さらに（Ｃ）を添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか記載の高分子凝集剤の使用方法。
【請求項１１】
高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う工程からなる汚泥または廃水の処理方法において、請求項７〜９のいずれか記載の高分子凝集剤を用いることを特徴とする汚泥または廃水の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は下水またはし尿（以下、下水等と略記）および工場廃水等の有機性もしくは無機性の汚泥または廃水の処理に用いる有機凝結剤または高分子凝集剤、並びに高分子凝集剤を用いた汚泥または廃水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水等の有機性汚泥や工場廃水等の、無機性汚泥、懸濁水、着色水、製紙工場の用廃水およびその他の水溶液の凝結および脱色処理においては、無機凝結剤（例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰）および有機凝結剤［例えばエピハロヒドリンとアミンとの重縮合物（例えば、特許文献１参照）］が広く使用されている。
また、これらの有機性もしくは無機性の汚泥または廃水の脱水処理に対しては、縮合系ポリアミンの有機凝結剤および両性高分子凝集剤を併用する方法（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特公昭３８−２６７９４号公報（第１頁）
【特許文献２】特開２０００−２２５４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現状用いられている無機凝結剤は上記懸濁水等に対して莫大な添加量を必要とし、固液分離後のスラッジ量が増大する問題があった。また、上記の有機凝結剤は、無機凝結剤に比べて低添加量で済み、スラッジ量は大幅に低減できるものの、凝結および脱色の効果が不十分であった。さらに近年の排水規制の強化に伴い放流水中のＣＯＤ成分を低減するニーズが高まってきており、特に有機凝結剤のより一層の性能向上が望まれている。
とくに近年下水等の有機性汚泥においては嫌気性消化処理された消化汚泥、および消化汚泥を含有する混合汚泥の割合が増加しており、これらの汚泥では消化処理が進むと難脱水化される傾向があり、従来の有機凝結剤または高分子凝集剤では性能が不十分であった。
また、上記の汚泥または廃水の脱水処理においては、昨今の汚泥および廃水量の増加に伴う処理速度向上の観点から、より強いフロックを形成する性能、および汚泥の難脱水化に伴う脱水ケーキの焼却または埋め立て処分コスト増加の観点から、脱水ケーキ中の含水率を大幅に低減する性能を有し、さらには脱水工程後の分離水の脱色およびＣＯＤ低減性能をも有する高分子凝集剤が望まれている。しかしながら、上記提案の高分子凝集剤では、これらの性能を満足することはできず、また、上記提案の有機凝結剤と高分子凝集剤を併用する方法によってもまだ十分とはいえなかった。
本発明の目的は、凝結、脱色効果に優れる有機凝結剤、並びに、フロックの粗大化、フロック強度の増大、脱水ケーキの低含水率化、およびろ液の脱色およびＣＯＤ低減等の特性に優れる高分子凝集剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、アンモニアもしくはアミン（ａ）とエピハロヒドリンとの重縮合物（Ａ）と、（Ａ）の存在下、一般式（１）で表されるモノマー（ｂ１）からなるモノマー（ｂ）を重合してなる水溶性（共）重合体（Ｂ）からなることを特徴とする有機凝結剤。
ＣＨ2＝ＣＲ1−ＣＯ−Ｘ−Ｑ−Ｎ+Ｒ2Ｒ3Ｒ4・Ｚ-         （１）
［式中、ＸはＯまたはＮＨ；Ｑは炭素数１〜４のアルキレン基または炭素数２〜４のヒドロキシアルキレン基；Ｒ1はＨまたはメチル基；Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立にＨ、炭素数１〜１６のアルキル、アラルキルまたはアルキルアリール基、；Ｚ-は対アニオンを表す。］
；該有機凝結剤と該水溶性（共）重合体（Ｂ）を除くその他の水溶性（共）重合体（Ｃ）を組み合わせてなることを特徴とする高分子凝集剤；該有機凝結剤を汚泥または廃水に添加、混合した後、さらに（Ｃ）を添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行うことを特徴とする該高分子凝集剤の使用方法；並びに、高分子凝集剤を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う工程からなる汚泥または廃水の処理方法において、該高分子凝集剤を用いることを特徴とする汚泥または廃水の処理方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の有機凝結剤は、下水等の有機性汚泥に添加、混合することにより優れた凝結性を示し、懸濁微粒子を効果的に中和することから脱水性能が向上するという効果を奏し、さらに、工場廃水などのＣＯＤ含有廃水に添加、混合することにより優れた凝結性、ＣＯＤ低減および着色成分除去の効果を奏し、また、本発明の高分子凝集剤は下記の効果を奏することから極めて有用である。
（１）汚泥または廃水に添加、混合することにより、強固かつ大粒径のフロックが形成さ      れる。
（２）上記で一旦形成されたフロックは破壊、再分散されにくいことから、凝集または脱      水処理時の再汚染がなく、凝集または脱水処理の安定性と処理速度の著しい向上が      図れる。
（３）上記形成されたフロックが緻密で、脱水処理後のケーキ含水率が低いことから、発      生する廃棄物量および焼却処理コストを大幅に削減できる。
（４）上記形成されたフロックの脱水工程時に発生するろ液のＣＯＤを低減し着色成分を      除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の有機凝結剤は、アンモニアまたはアミン（ａ）とエピハロヒドリンとの重縮合物（Ａ）と、（Ａ）の存在下、前記一般式（１）で表されるモノマー（ｂ１）からなるモノマー（ｂ）を重合してなる水溶性（共）重合体（Ｂ）からなる。
アミンには、下記のものが含まれる。
（ａ１）  １級アミン、例えば脂肪族アミン〔モノアミン［炭素数（以下、Ｃと略記）１〜３２、例えばメチルアミン、エチルアミン、ｎ−およびｉ−プロピルアミン、ｎ−、ｉ−およびｓｅｃ−ブチルアミン、アミルアミン、２−エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ヘキサデシルアミンおよびアイコサミン、アルカノールアミン（例えばエタノールアミンおよびプロパノールアミン）］およびポリアミン（Ｃ２〜３２、例えばエチレンジアミン、プロピレンジアミンおよびヘキサメチレンジアミン）］；脂環式アミン［モノアミン（Ｃ５〜３２、例えばシクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミンおよびメチルシクロヘキシルアミン）およびポリアミン（Ｃ６〜３２、例えば１，３−シクロペンタンジアミン、１，４−シクロヘキサンジアミンおよび１，４−ビス（アミノエチル）シクロヘキサン）］；芳香（脂肪）族アミン［モノアミン（Ｃ６〜３２、例えばアニリン、ナフチルアミン、ベンジルアミンおよびフェネチルアミン）およびポリアミン（Ｃ６〜３２、例えばフェニレンジアミン、ナフチレンジアミン、ジアミノフェニルエーテル、トルイレンジアミンおよびキシリレンジアミン）］；およびこれらの混合物
（ａ２）  ２級アミン、例えば脂肪族アミン〔モノアミン［Ｃ２〜３２、例えばジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミン、エチルヘキシルアミン、メチル−ｔ−ブチルアミンおよびジｎ−ブチルアミン、アルカノールアミン（例えばジエタノールアミンおよびジプロパノールアミン）］およびポリアミン（Ｃ２〜３２、例えばＮ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレンジアミンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルヘキサメチレンジアミン）］；脂環式アミン［モノアミン（Ｃ６〜３２、例えばＮ，Ｎ−メチルシクロペンチルアミンおよびＮ，Ｎ−メチルシクロヘキシルアミン）およびポリアミン（Ｃ７〜３２、例えばＮ，Ｎ’−ジメチル−１，３−シクロペンタンジアミンおよびＮ，Ｎ’−ジメチル−１，４−シクロヘキサンジアミン）］；芳香（脂肪）族アミン［モノアミン（Ｃ７〜３２、例えばメチルアニリン）およびポリアミン（Ｃ６〜３２、例えばＮ，Ｎ’−ジメチル−フェニレンジアミン）］；複素環含有アミン［Ｃ４〜３２、例えば２級アミン：ピペラジン、ピペリジン、ホモピペラジン、１−メチルピペラジン、およびピペコリン］；およびこれらの混合物
（ａ３）  １、２級アミノ基含有アミン、例えば脂肪族アミン（Ｃ４〜３２、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘキサエチレンヘプタミン、ジプロピレントリアミン、ジブチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、モノメチルアミノプロピルアミンおよびメチルイミノビスプロピルアミン）；脂環式アミン（Ｃ４〜３２、例えばＮ−シクロヘキシルエチレンジアミン）；芳香（脂肪）族アミン（Ｃ７〜３２、例えばＮ−メチルフェニレンジアミン）；複素環含有アミン（Ｃ５〜３２、例えば１−アミノエチルピペラジン）；およびこれらの混合物
（ａ４）  ３級アミン、例えば脂肪族アミン〔モノアミン［Ｃ３〜３２、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミンおよびトリｎ−ブチルアミン、アルカノールアミン（例えばトリエタノールアミンおよびトリプロパノールアミン）］およびポリアミン（Ｃ３〜３２、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルプロピレンジアミンおよびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン）］；脂環式アミン［モノアミン（Ｃ６〜３２、例えばＮ，Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロペンチルアミンおよびＮ，Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン）およびポリアミン（Ｃ７〜３２、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，３−シクロペンタンジアミンおよびＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，４−シクロヘキサンジアミン）］；芳香（脂肪）族アミン［モノアミン（Ｃ７〜３２、例えばジメチルアニリン）およびポリアミン（Ｃ６〜３２、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−フェニレンジアミン）］；複素環含有アミン［Ｃ６〜３２、例えばＮ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ−メチルピペリジンおよびＮ，Ｎ’−ジメチルホモピペラジン］；およびこれらの混合物
（ａ４）  その他のアミン、例えばメラミン、グアナミン、環状アミンの重合体（重量平均分子量３００〜２００万、例えばポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリ−３−メチルプロピルイミンおよびポリ−２−エチルプロピルイミン）、不飽和アミンの重合体（重量平均分子量３００〜２００万、例えばポリビニルアミン、ポリアリルアミンおよびポリジアリルアミン）およびこれらの混合物
【０００８】
これらのうち、エピハロヒドリンとの反応性および生成する重縮合物の水溶性の観点から好ましいのはアンモニア、脂肪族の１級、２級および３級アミン、さらに好ましいのはメチルアミン、エチルアミン、ｎ−およびｉ−プロピルアミン、ｎ−、ｉ−およびｓｅｃ−ブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミンおよびペンタエチレンヘキサミン、特に好ましいのはジメチルアミンおよびジエチルアミンである。
【０００９】
エピハロヒドリンとしては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、エピヨードヒドリンなどが挙げられる。これらのうち、アミンとの反応性の観点から好ましいのはエピクロロヒドリンである。
【００１０】
アンモニアもしくはアミン（ａ）とエピハロヒドリンとの反応におけるモル比は、通常４０／６０〜６０／４０、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは４５／５５〜５５／４５である。
【００１１】
本発明の（Ａ）としては、アンモニア−、ジメチルアミン−、ジエチルアミン−およびジ−ｎ−ブチルアミン−エピクロロヒドリン重縮合物、アンモニア−、ジメチルアミン−、ジエチルアミン−およびジ−ｎ−ブチルアミン−エピブロモヒドリン重縮合物、およびこれらの化合物を酸（例えば下記のＺ-を構成する酸として例示した有機酸および無機酸）で中和したもの、もしくは４級化剤（例えば塩化メチル、ジメチル硫酸および塩化ベンジル）で４級化したものなどが挙げられる。これらのうち、凝結性能の観点から好ましいのはジメチルアミン−エピクロロヒドリン重縮合物、ジエチルアミン−エピクロロヒドリン重縮合物およびこれらの塩酸塩である。
【００１２】
（Ａ）の製造方法としては、特に限定はなく、公知の方法、例えば外部から温度調整可能な容器中で、アンモニアもしくはアミンの水溶液に必要によりアミン以外のアルカリ水溶液を加え、さらにエピハロヒドリンを加えて定温で重縮合させる方法（例えば特公昭３８−２６７９４号公報に記載の方法）を用いることができる。
【００１３】
水溶性（共）重合体（Ｂ）を構成するモノマー（ｂ１）を表す一般式（１）において、Ｒ1はＨまたはメチル基を表し、（Ｂ）の凝結性能の観点から好ましいのはメチル基である。
Ｑは、Ｃ１〜４のアルキレン基またはＣ２〜４のヒドロキシアルキレン基を表す。ＱのＣが４を超えると（Ｂ）の水への溶解性が悪くなる。
ＱのうちＣ１〜４のアルキレン基には、メチレン、エチレン、ｎ−およびｉ−プロピレン、１，２−、１，３−および２，３−ブチレンおよびテトラメチレン基が含まれ；Ｃ２〜４のヒドロキシアルキレン基には、ヒドロキシエチレン、１−および２−ヒドロキシプロピレン、１−ヒドロキシ−ｉ−プロピレン、１−および２−ヒドロキシテトラメチレン、２−ヒドロキシメチルプロピレンおよび２−メチル−２−ヒドロキシプロピレン基が含まれる。
【００１４】
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はそれぞれ独立にＨ、Ｃ１〜１６のアルキル、アラルキルまたはアルキルアリール基を表す。Ｃが１６を超えると（Ｂ）の水への溶解性が悪くなる。Ｒ2、Ｒ3またはＲ4のＣ１〜１６のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、ｎ−およびｉ−プロピル、ｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−およびｔ−ブチル、ｎ−、ｉ−、ｓｅｃ−およびｔ−アミルおよびラウリル基、アラルキル基としては、例えばベンジルおよびフェニルエチル基、アルキルアリール基としては、例えばトルイル、キシリル、エチルフェニルおよびクミル基が挙げられる。
【００１５】
Ｚ-としては、下記のもののアニオンが挙げられる。
（１）無機酸、例えばハロゲン化水素（例えばＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒおよびＨＩ）、硫酸、硝酸およびリン酸
（２）硫酸エステル、例えばＣ１〜３０の硫酸エステル［例えばアルキルもしくはアルケニル硫酸（例えばメチル硫酸、エチル硫酸、ラウリル硫酸、ミリスチル硫酸、パルミチル硫酸、ステアリル硫酸、オレイル硫酸、リノール硫酸およびセチル硫酸）および高級アルコール（Ｃ１０〜２０）のエチレンオキサイド（以下、ＥＯと略記）１〜６０モル付加物の硫酸エステル］
【００１６】
（３）スルホン酸、例えばＣ１〜３０のスルホン酸〔例えばアルキル（Ｃ１〜１０）スルホン酸（例えばメチルスルホン酸およびエチルスルホン酸）、アルキルアリール（Ｃ７〜３０）スルホン酸［アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルフェノールスルホン酸およびアルキルナフタレンスルホン酸］、高級アルキル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、高級脂肪酸エステル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、高級アルコールエーテル（Ｃ１０〜３０）スルホン酸、スルホコハク酸エステル、高級脂肪酸アミド（Ｃ１０〜３０）のアルキル（Ｃ１〜１０）スルホン酸、アルキル（Ｃ１〜１０）ジフェニルエーテルスルホン酸およびアルキル（Ｃ１〜１０）ベンズイミダゾールスルホン酸〕
【００１７】
（４）リン酸エステル、例えばモノ−およびジアルキル（アルキルＣ１〜３０）リン酸エステル、モノ−およびジアルケニル（アルケニルＣ１〜３０）リン酸エステル、（ポリ）オキシアルキレン［ＥＯ１〜６０モル付加および／またはプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと略記）１〜６０モル付加］アルキル（Ｃ１〜３０）エーテルリン酸エステル、糖リン酸エステル（例えばグルコース−リン酸エステル、グルコースアミンリン酸エステル、マルトース−１−リン酸および蔗糖リン酸エステル）およびグリセリンリン酸（例えばホスファチジン酸）
【００１８】
（５）ホスホン酸、例えばＣ１〜３０のホスホン酸〔例えばアルキル（Ｃ１〜１０）ホスホン酸（例えばメチルホスホン酸およびエチルホスホン酸）、アルキルアリール（Ｃ７〜３０）ホスホン酸（例えばアルキルベンゼンホスホン酸およびアルキルフェノールホスホン酸）、高級アルキル（Ｃ１０〜３０）ホスホン酸、高級脂肪酸エステル（Ｃ１０〜３０）のホスホン酸、高級アルコールエーテル（Ｃ１０〜３０）のホスホン酸、高級脂肪酸アミド（Ｃ１０〜３０）のアルキル（Ｃ１〜１０）ホスホン酸、アルキル（Ｃ１〜１０）ジフェニルエーテルホスホン酸およびアルキル（Ｃ１〜１０）ベンズイミダゾールホスホン酸〕
（６）カルボン酸、例えば脂肪族［Ｃ１〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えばギ酸、シュウ酸、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、フマル酸およびアジピン酸］；脂環式［Ｃ４〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えばシクロペンタン（ジ）カルボン酸およびシクロヘキサン（ジ）カルボン酸］；および芳香族［Ｃ７〜３０のモノ−およびジカルボン酸、例えば安息香酸およびフタル酸］
【００１９】
これらのＺ-のうち、（Ｂ）の凝結性能の観点から好ましいのはスルホン酸のアニオン、およびさらに好ましいのは硫酸、ハロゲン（例えばＣｌ-およびＢｒ-）および硫酸エステル（例えばアルキルおよびアルケニル硫酸エステル）のアニオン、特に好ましいのは硫酸、Ｃｌ-、メチル硫酸およびエチル硫酸のアニオン、最も好ましいのはＣｌ-である。
【００２０】
（ｂ１）としては例えば以下のもの、およびこれらの混合物が挙げられる。
（ｂ１１）（メタ）アクリレート［一般式（１）におけるＸがＯの場合］のアミン塩
１級アミノ基含有（メタ）アクリレート［Ｃ５〜２０、例えばアミノエチル（メタ）アクリレートおよびアミノプロピル（メタ）アクリレート］、２級アミノ基含有（メタ）アクリレート［Ｃ６〜２０、例えばメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、メチルアミノプロピル（メタ）アクリレートおよびアミノエチル（メタ）アクリレート］および３級アミノ基含有（メタ）アクリレート［Ｃ７〜２０、例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートおよびジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート］の、無機酸（前記のもの）塩、有機酸（前記のもの）塩およびこれらのアミン（塩）を４級化剤（前記のもの）で４級化してなる第４級アンモニウム塩
【００２１】
（ｂ１２）（メタ）アクリルアミド化合物［一般式（１）におけるＸがＮの場合］のアミン塩
１級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド［例えばアミノエチル（メタ）アクリルアミドおよびアミノプロピル（メタ）アクリルアミド］、２級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド［例えばメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミドおよびメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド］および３級アミノ基含有（メタ）アクリルアミド［例えばジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミドおよびジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド］の無機酸塩（前記のもの）、有機酸塩（前記のもの）および上記アミンを４級化剤（前記のもの）で４級化してなる第４級アンモニウム塩
【００２２】
これらのうち、工業的に製造しやすいとの観点から好ましいのは、ＸがＯである（メタ）アクリレートアミン塩、さらに好ましいのはＲ2およびＲ3がいずれもＣＨ3、Ｒ4がＨ、ＺがＣｌまたは１／２ＳＯ4であるジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート塩酸塩またはジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート硫酸塩、並びにこれらのアミン（塩）を４級化剤（前記のもの）で４級化してなる第４級アンモニウム塩である。
【００２３】
（Ｂ）を構成するモノマー（ｂ）には、さらにその他の水溶性不飽和モノマー（ｂ２）を含有させてもよい。
（ｂ２）には、下記（ｂ２１）〜（ｂ２３）、およびこれらの混合物が含まれる。
（ｂ２１）ノニオン性モノマー
下記のもの、およびこれらの混合物
（ｂ２１１）（メタ）アクリレート
分子量４０〜数平均分子量［以下、Ｍｎと略記、測定はゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による］３，０００、例えば水酸基含有（メタ）アクリレート［例えばヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（重合度３〜５０）モノ（メタ）アクリレートおよびポリグリセロール（重合度１〜１０）モノ（メタ）アクリレート］および２−シアノエチル（メタ）アクリレート
（ｂ２１２）（メタ）アクリルアミド化合物
Ｃ４〜３０、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミドおよびＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド
（ｂ２１３）上記以外の窒素原子含有ビニルモノマー
Ｃ３〜３０、例えばアクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルスクシンイミドおよびＮ−ビニルカルバゾール
【００２４】
（ｂ２２）カチオン性モノマー
下記のもの、これらの塩（例えば、前記無機酸または有機酸の塩および４級アンモニウム塩）およびこれらの混合物
（ｂ２２１）アミノ基を有するビニル化合物
Ｃ２〜３０、例えばビニルアミン、ビニルアニリン、（メタ）アリルアミン、ジ（メタ）アリルアミン、ｐ−アミノスチレン、２−ビニルピリジン、３−ビニルピペリジン、ビニルピラジンおよびビニルモルホリン
（ｂ２２２）アミンイミド基を有する化合物
Ｃ４〜３０、例えば１，１，１−トリメチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−エチルアミン（メタ）アクリルイミド、１，１−ジメチル−１−（２’−フェニル−２’−ヒドロキシエチル）アミン（メタ）アクリルイミドおよび１，１，１−トリメチルアミン（メタ）アクリルイミド
【００２５】
（ｂ２３）アニオン性モノマー
下記の酸、これらの塩［例えばアルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウムおよびカリウム）塩、アルカリ土類金属（例えばマグネシウムおよびカルシウム）塩、アンモニウム塩およびアミン（Ｃ１〜２０、例えばメチルアミン、エチルアミンおよびエタノールアミン）塩］、およびこれらの混合物
【００２６】
（ｂ２３１）不飽和カルボン酸
モノカルボン酸［Ｃ３〜３０、例えば（メタ）アクリル酸、ビニル安息香酸およびアリル酢酸］およびポリ（２〜４）カルボン酸［Ｃ４〜３０、例えば（無水）マレイン酸、フマル酸およびイタコン酸］
【００２７】
（ｂ２３２）不飽和スルホン酸
アルケンスルホン酸［Ｃ２〜２０、例えばビニルスルホン酸および（メタ）アリルスルホン酸］、不飽和芳香族スルホン酸［Ｃ６〜２０、例えばスチレンスルホン酸およびα−メチルスチレンスルホン酸］、スルホカルボン酸（例えばα−スルホアルカン酸およびスルホコハク酸）のアルケニルおよびアルキル（Ｃ１〜１８）アルケニルエステル［Ｃ３〜２０、例えばメチルビニル、プロピル（メタ）アリルおよびステアリル（メタ）アリルスルホサクシネート、および（メタ）アリルスルホラウレート］、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート〔Ｃ４〜３０、例えばスルホアルキル（Ｃ２〜２０）（メタ）アクリレート［例えば２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン酸、４−（メタ）アクリロイルオキシブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルオキシ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸およびｐ−（メタ）アクリロイルオキシメチルベンゼンスルホン酸］〕、スルホン酸基含有（メタ）アクリルアミド［Ｃ４〜３０、例えば２−（メタ）アクリロイルアミノエタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、３−（メタ）アクリロイルアミノプロパンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノブタンスルホン酸、４−（メタ）アクリロイルアミノブタンスルホン酸、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸およびｐ−（メタ）アクリロイルアミノメチルベンゼンスルホン酸］およびアルキル（Ｃ１〜２０）（メタ）アリルスルホコハク酸エステル［例えばメチル（メタ）アリルスルホコハク酸エステル］
（ｂ２３３）（メタ）アクリロイルポリオキシアルキレン（Ｃ１〜６）硫酸エステル  例えば（メタ）アクリロイルポリオキシエチレン（重合度２〜５０）硫酸エステル
【００２８】
（ｂ２）のうち（Ｂ）の凝結性能の観点から好ましいのは、（ｂ２１１）、（ｂ２２２）、およびさらに好ましいのは（ｂ２１２）、（ｂ２１３）、（ｂ２３１）、（ｂ２３２）、とくに好ましいのは、（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル、Ｎ−ビニルホルムアミド、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸（塩）、イタコン酸（塩）、２−（メタ）アクリロイルオキシエタンスルホン酸（塩）、２−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸（塩）、３−（メタ）アクリロイルオキシプロパンスルホン酸（塩）、２−（メタ）アクリロイルアミノ−２，２−ジメチルエタンスルホン酸（塩）である。ここにおける塩はアルカリ金属（前記に同じ）塩を指す。
【００２９】
（Ｂ）を構成するモノマーには、上記（ｂ１１）、（ｂ１２）および（ｂ２）の他に、さらに必要により本発明の効果を阻害しない範囲で水不溶性モノマー（ｂ３）を併用してもよい。
（ｂ３）には、下記（ｂ３１）〜（ｂ３６）およびこれらの混合物が含まれる。
（ｂ３１）  Ｃ４〜２３の（シクロ）アルキル（メタ）アクリレート〔Ｃ１〜２０の脂肪族および脂環式アルコールの（メタ）アクリレート［例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレートおよびシクロヘキシル（メタ）アクリレート］
（ｂ３２）  Ｃ４〜２０のエポキシ基含有（メタ）アクリレート［例えばグリシジル（メタ）アクリレート］〕
【００３０】
（ｂ３３）  ポリ（重合度２〜５０）プロピレングリコール［モノアルキル（Ｃ１〜２０）−、モノシクロアルキル（Ｃ３〜１２）−もしくはモノフェニルエーテル］不飽和カルボン酸モノエステル〔例えばＣ１〜２０のモノオールのＰＯ付加物の（メタ）アクリレート［例えばω−メトキシ−、ω−エトキシ−、ω−プロポキシ−、ω−ブトキシ−、ω−シクロヘキソキシ−およびω−フェノキシポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート］およびジオールのＰＯ付加物の（メタ）アクリレート［例えばω−ヒドロキシエチル（ポリ）オキシプロピレンモノ（メタ）アクリレート］〕
【００３１】
（ｂ３４）  Ｃ２〜３０の不飽和炭化水素モノマー［例えばエチレン、ノネン、スチレンおよび１−メチルスチレン］
（ｂ３５）  不飽和アルコール［Ｃ２〜８、例えばビニルアルコールおよび（メタ）アリルアルコール］のカルボン酸（Ｃ２〜２０、例えば酢酸、オクチル酸およびラウリル酸）エステル（例えば酢酸ビニル、オクチル酸ビニルおよびラウリル酸ビニル）
（ｂ３６）  ハロゲン含有モノマー（Ｃ２〜８、例えば塩化ビニル）
【００３２】
（Ｂ）を構成する全モノマー中の（ｂ１）の割合は、凝結性能の観点から好ましくは５０〜１００モル％、さらに好ましくは６０〜１００モル％、とくに好ましくは７０〜１００モル％、；（ｂ２）の割合は、凝結性能の観点から好ましくは５０モル％以下、さらに好ましくは４０モル％以下、とくに好ましくは０〜３０モル％；（ｂ３）の割合は、（Ｂ）の水への溶解性の観点から好ましくは３０モル％以下、さらに好ましくは２０モル％以下、とくに好ましくは０〜１０モル％である。
【００３３】
（Ｂ）の製造方法としては、特に限定はなく、公知のラジカル重合法、例えば水溶液重合、逆相懸濁重合、光重合、沈澱重合および逆相乳化重合が採用できる。これらのうち工業的観点から好ましいのは、光重合および逆相乳化重合、およびさらに好ましいのは水溶液重合および逆相懸濁重合である。
水溶液重合としては公知の方法、例えばモノマーの水溶液を外部からの熱の出入りがない容器中に入れ、断熱重合する方法（例えば特公昭５９−４０８４３号公報）およびモノマーの水溶液を外部から温調可能な容器中で定温重合する方法（例えば特開平３−１８９０００号公報）を用いることができる。
【００３４】
光重合についても公知の方法、例えば、（ａ１）および必要によりその他モノマーに、さらに必要により光増感剤を加え、波長３００〜５００ｎｍの光を照射して重合させる方法（例えば、特公昭４５−３７０３３号公報に記載の方法）が使用できる。
光増感剤としては、過酸化物（過酸化ベンゾイル等）、アゾ化合物（アゾビスイソブチロニトリル等）、カルボニル化合物（ジアセチル、ジベンジル等）、硫黄化合物（ジフェニルモノ−およびジスルフィド、ジベンゾイルモノ−およびジスルフィド等）、ハロゲン化合物（四塩化炭素等）、および金属塩（三塩化鉄等）が挙げられる。
【００３５】
逆相懸濁重合についても公知の方法、例えば水溶性ビニルモノマーの水溶液を油溶性高分子物質またはノニオン性界面活性剤を分散安定剤として、油中水型に分散して重合する方法（例えば特開昭５６−５３１１１号公報）を用いることができる。
油溶性高分子物質としては、例えばセルロースエーテル（Ｍｎ１００〜１００，０００、例えばエチルセルロースおよびエチルヒドロキシエチルセルロース）、アルケンとα，β−不飽和多価カルボン酸（無水物）との共重合体またはその誘導体［Ｍｎ１００〜１００，０００、例えばＣ２０〜４０の１−オレフィンと（無水）マレイン酸の共重合体］が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えばショ糖脂肪酸エステル（Ｃ１３〜１００、例えばショ糖ジステアレートおよびショ糖トリステアレート）、ソルビタン脂肪酸エステル（Ｃ７〜１００、例えばソルビタンモノステアレートおよびソルビタンモノオレート）および（ポリ）グリセリン脂肪酸エステル（Ｃ６〜１００、例えばグリセリンモノステアレート）が挙げられる。
油溶性高分子物質の使用量は、使用する後述の分散媒（有機溶媒）の重量に基づいて、下限は通常０．１％、分散粒径安定化の観点から好ましくは０．２％、さらに好ましくは０．５％、上限は通常１０％、反応系の低粘度化の観点から好ましくは５％、さらに好ましくは３％である。
ノニオン性界面活性剤の使用量は、使用する後述の分散媒（有機溶媒）の重量に基づいて、下限は通常０．１％、分散粒径安定化の観点から好ましくは０．２％、さらに好ましくは０．５％、上限は通常５％、反応系の低粘度化の観点から好ましくは３％、さらに好ましくは１％である。
使用する分散媒（有機溶媒）としては、例えば脂肪族炭化水素［Ｃ６〜３０、例えばヘキサン、ヘプタン、ｎ−デカン、パラフィン（例えばｎ−およびｉ−パラフィン）、鉱油（例えば灯油、軽油および中油）および合成油］が挙げられる、脂環式炭化水素（Ｃ６〜３０、例えばシクロヘキサンおよびデカリン）および芳香族炭化水素（Ｃ６〜１２、例えばベンゼン、トルエンおよびキシレン）およびこれらの混合物が挙げられる。
分散媒の使用量は、分散系の安定性の観点からモノマー水溶液の全重量に基づいて、好ましい下限は２５％、さらに好ましくは４０％、とくに好ましくは６５％、分散系の粘度の観点から好ましい上限は１，０００％、さらに好ましくは４００％、とくに好ましくは２００％である。
【００３６】
また、逆相乳化重合についても公知の方法、例えば水溶性ビニルモノマーの水溶液を界面活性剤を用いて、油中水型エマルションを形成させて重合させる方法（例えば特許第２６７６４８３号公報および特開平９−２０８８０２号公報）を用いることができる。
使用する分散媒としては、前記逆相懸濁重合と同様のものが挙げられる。分散媒の使用量は、エマルションの安定性の観点からモノマー水溶液の全重量に基づいて、好ましい下限は２０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、エマルションの粘度の観点から好ましい上限は８０％、さらに好ましくは７０％、とくに好ましくは６０％である。
乳化する際に用いられる界面活性剤としては、例えば特許第２６７６４８３号公報および特開平９−２０８８０２号公報に記載の公知のものが使用でき、これらのうちエマルションの安定性の観点から好ましいのは、ノニオン性界面活性剤である。
【００３７】
上記ノニオン性界面活性剤としては、例えば高級脂肪酸エステル（例えば、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタンモノオレートおよびオレイン酸ソルビタンエステルＥＯ付加物）、ポリオキシエチレン長鎖アルキルエーテル（例えばラウリルアルコールポリオキシエチレンエーテルおよびポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）および長鎖アルキルアルカノールアミド（例えばＮ，Ｎ−ジヒドロキシエチルラウリルアミド）が挙げられる。
界面活性剤の使用量は、分散媒の重量に基づいて、下限は通常０．０５％、分散粒径安定化の観点から好ましくは０．１％、さらに好ましくは０．１２％、上限は通常１％、反応系の低粘度化の観点から好ましくは０．５％、さらに好ましくは０．２５％である。
また、油中水型エマルションを水で希釈して使用する際に、水に投入して素早く転相して水に溶解するように、予め油中水型エマルションに転相剤を添加しておいてもよい。転相剤としては、親水性の高い界面活性剤［例えば、ＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  Ｂａｌａｎｃｅ、親水性と親油性のつり合いを示す指標で、グリフィンのＨＬＢ理論に基づくもの）が９〜２０のもの］、例えば特許第２６７６４８３号公報および特開平９−２０８８０２号公報に記載のカチオン性界面活性剤および／またはノニオン性界面活性剤が使用できる。
【００３８】
上記ラジカル重合法におけるラジカル重合開始剤としては、公知のもの、例えば水溶性アゾ開始剤〔例えばアゾビスアミジノプロパン（塩）［例えば、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジハイドロクロライド］、アゾビスシアノバレリン酸（塩）および２，２’−アゾビス［２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］（塩）〕、油溶性アゾ開始剤（例えばアゾビスシアノバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルおよびアゾビスシクロヘキサンカルボニトリル）、水溶性過酸化物（例えば過酸化水素、過酢酸およびｔ−ブチルパーオキサイド）、油溶性過酸化物（例えばベンゾイルパーオキシドおよびクメンヒドロキシパーオキシド）および無機過酸化物（例えば過硫酸アンモニウムおよび過硫酸ナトリウム）が挙げられる。
上記の過酸化物は還元剤と組み合わせてレドックス開始剤として用いてもよく、還元剤としては重亜硫酸塩（例えば重亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸カリウムおよび重亜硫酸アンモニウム）、還元性金属塩［例えば硫酸鉄（ＩＩ）］、３級アミン［例えばジメチルアミノ安息香酸（塩）およびジメチルアミノエタノール］、遷移金属塩のアミン錯体［例えば塩化コバルト（ＩＩＩ）のペンタメチレンヘキサミン錯体および塩化銅（ＩＩ）のジエチレントリアミン錯体］および有機性還元剤（例えばアスコルビン酸）が挙げられる。また、アゾ開始剤、過酸化物開始剤およびレドックス開始剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上の開始剤を併用してもよい。
【００３９】
ラジカル重合開始剤の使用量は、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は０．００１％、さらに好ましくは０．００５％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０２％、好ましい上限は３０％、さらに好ましくは２０％、とくに好ましくは１０％、最も好ましくは５％である。
【００４０】
また、必要によりラジカル重合用連鎖移動剤を使用してもよい。ラジカル重合用連鎖移動剤としては、特に限定なく公知のもの、例えば分子内に１つまたは２つ以上の水酸基を有する化合物［分子量３２〜Ｍｎ５０，０００、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール（分子量１００〜Ｍｎ５０，０００）およびポリエチレンポリプロピレングリコール（分子量１００〜Ｍｎ５０，０００）］、分子内に１つまたは２つ以上のアミノ基を有する化合物［例えばアンモニアおよびアミン（Ｃ１〜３０、例えばメチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミンおよびプロパノールアミン）］および分子内に１つまたは２つ以上のチオール基を有する化合物（後述）が挙げられる。
これらのうちで分子量制御の観点から好ましいのは、分子内に１つまたは２つ以上のチオール基を有する化合物である。
【００４１】
分子内にチオール基を有する化合物には、以下のもの、これらの塩［アルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウムおよびカリウム）塩、アルカリ土類金属（例えばマグネシウムおよびカルシウム）塩、アンモニウム塩、アミン（Ｃ１〜２０）塩および無機酸（例えば塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸）塩］、およびこれらの混合物が含まれる。
（１）１価チオール
脂肪族チオール［Ｃ１〜２０、例えばメタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ｎ−オクタンチオール、ｎ−ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、ｎ−オクタデカンチオール、２−メルカプトエタノール、メルカプト酢酸、３−メルカプトプロピオン酸、１−チオグリセロール、チオグリコール酸モノエタノールアミン）、１−チオグリセロール、チオグリコール酸モノエタノールアミン、チオマレイン酸、システインおよび２−メルカプトエチルアミン］、脂環式チオール（Ｃ５〜２０、例えばシクロペンタンチオールおよびシクロヘキサンチオール）および芳香（脂肪）族チオール（Ｃ６〜１２、例えばベンゼンチオールおよびベンジルメルカプタンおよびチオサリチル酸）が挙げられる。
【００４２】
（２）多価チオール
ジチオール［脂肪族（Ｃ２〜４０）ジチオール（例えばエタンジチオール、ジエチレンジチオール、トリエチレンジチオール、プロパンジチオール、１，３−および１，４−ブタンジチオール、１，６−ヘキサンジチオール、ネオペンタンジチオール等）、脂環式（Ｃ５〜２０）ジチオール（例えばシクロペンタンジチオールおよびシクロヘキサンジチオール）および芳香族（Ｃ６〜１６）ジチオール（例えばベンゼンジチオール、ビフェニルジチオール）が挙げられる。
【００４３】
ラジカル重合用連鎖移動剤を使用する場合の使用量は、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は０．００１％、さらに好ましくは０．００５％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０５％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％、最も好ましくは１％である。
【００４４】
ラジカル重合におけるモノマー水溶液中のモノマー濃度は、水溶液重合ではモノマー水溶液の全重量に基づいて、下限は通常１％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは５％、さらに好ましくは１０％、とくに好ましくは１５％、最も好ましくは２０％、上限は通常８０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは７５％、さらに好ましくは７０％、特に好ましくは６５％、最も好ましくは６０％；逆相懸濁重合では、下限は通常３０％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは４０％、さらに好ましくは４５％、とくに好ましくは５０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは８５％、さらに好ましくは８０％、とくに好ましくは７８％、最も好ましくは７５％；逆相乳化重合では、下限は通常１０％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは８０％、より好ましくは７５％、とくに好ましくは７０％、最も好ましくは６５％である。
【００４５】
分散媒の使用量は、逆相懸濁重合では、分散系の安定性の観点からモノマー水溶液の全重量に基づいて、好ましい下限は２５％、さらに好ましくは４０％、とくに好ましくは６５％、分散系の粘度の観点から好ましい上限は１，０００％、さらに好ましくは４００％、とくに好ましくは２００％；逆相乳化重合では、エマルションの安定性の観点からモノマー水溶液の全重量に基づいて、好ましい下限は２０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、エマルションの粘度の観点から好ましい上限は８０％、さらに好ましくは７０％、とくに好ましくは６０％である。
【００４６】
重合温度は、水溶液重合では、下限は通常−１０℃、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは０℃、さらに好ましくは５℃、とくに好ましくは１０℃、最も好ましくは１５℃、上限は通常１３０℃（加圧下）、上記と同様の観点から好ましくは１００℃、さらに好ましくは９５℃、とくに好ましくは９０℃、最も好ましくは８５℃である。また、重合中は所定温度を一定（例えば所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節してもよいし、ガラス製の断熱容器等内で断熱重合してもよい。
【００４７】
光重合における重合温度は、下限は通常０℃、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは５℃、さらに好ましくは１０℃、とくに好ましくは１５℃、最も好ましくは２０℃、上限は通常１００℃、上記と同様の観点から好ましくは９５℃、さらに好ましくは９０℃、とくに好ましくは８０℃、最も好ましくは７０℃である。
また、重合中は所定重合温度を一定（例えば所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節してもよいし、比較的低温（例えば１５〜３５℃）で重合を開始させ、一定時間（例えば１〜３時間）重合後に昇温（例えば５５〜８０℃）してもよい。
【００４８】
逆相懸濁重合における重合温度は、下限は通常１０℃以上、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは２０℃、より好ましくは３０℃、とくに好ましくは４０℃、最も好ましくは５０℃、上限は通常９５℃、上記と同様の観点から好ましくは９０℃、さらに好ましくは８０℃、とくに好ましくは７０℃、最も好ましくは６０℃である。
また、重合中は所定重合温度を一定（例えば所定重合温度±５℃）に保つよう、適宜加熱、冷却して調節することが好ましい。重合温度を一定に保つために、予め所定重合温度に温調した分散媒に撹拌下でモノマーを随時滴下してもよい。その際の滴下時間は、モノマー濃度、および重合反応発熱量により異なるが、通常０．５〜２０時間、好ましくは１〜１０時間である。
逆相乳化重合における重合温度は、下限は通常０℃、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは５℃、さらに好ましくは１０℃、とくに好ましくは１５℃、最も好ましくは２０℃、上限は通常９５℃、上記と同様の観点から好ましくは９０℃、さらに好ましくは８０℃、とくに好ましくは７０℃、最も好ましくは５５℃である。
また、重合中は所定重合温度を一定（例えば所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節してもよいし、比較的低温（例えば１５〜３５℃）で重合を開始させ、一定時間（例えば１〜３時間）重合後に昇温（例えば５５〜８０℃）してもよい。
【００４９】
重合は重合による発熱がなくなった時点で反応終点が確認できるが、重合時間は通常発熱により重合開始を確認した時点から１〜２４時間、工業的観点および重合を完結し、残存モノマーを減少させるとの観点から、好ましくは２〜１２時間である。
逆相懸濁重合の場合のように、モノマーを随時滴下する場合は滴下終了後から上記時間重合することが好ましい。
上記のモノマー濃度、重合温度および重合時間は、モノマー組成、重合法および開始剤種類等によって適宜調整することができる。
【００５０】
重合時の圧力（単位はｋＰａ、以下絶対圧力を示す。）は、特に限定されないが、通常常圧下で行う。水溶液重合の場合で沸点を超える場合は加圧下で行うことが好ましい。具体的には、好ましい下限は、常圧下（１０１ｋＰａ）、さらに好ましくは１５０ｋＰａ、とくに好ましくは２００ｋＰａ、好ましい上限は１，０００ｋＰａ、さらに好ましくは５００ｋＰａ、とくに好ましくは３００ｋＰａである。また、逆相懸濁重合の場合は、重合時の温度調節が容易である点から、好ましくは重合温度において、分散媒が沸騰する圧力または疎水性分散媒と水とが共沸する圧力が好ましい。具体的には、好ましい下限は５ｋＰａ、さらに好ましくは１２ｋＰａ、とくに好ましくは２５ｋＰａ、好ましい上限は９５ｋＰａ、さらに好ましくは８０ｋＰａ、とくに好ましくは６５ｋＰａである。
【００５１】
重合時のモノマー水溶液のｐＨは、特に限定されないが、重合速度、得られる（Ｂ）の溶解性の観点から、好ましくは１〜８、さらに好ましくは２〜７、とくに好ましくは３〜６．５である。上記ｐＨに調整するために用いられるｐＨ調整剤としては特に限定されることはなく、モノマー水溶液がアルカリ性の場合には無機酸（例えば塩酸、硫酸、硝酸およびリン酸）、無機固体酸性物質（例えば酸性リン酸ソーダ、酸性ぼう硝、塩化アンモン、硫安、重硫安およびスルファミン酸）および有機酸（例えばシュウ酸、こはく酸およびリンゴ酸）が挙げられ、モノマー水溶液が酸性の場合には無機アルカリ性物質（例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびアンモニア）および有機アルカリ性物質（例えばグアニジン）が挙げられる。なお、上記ｐＨは、重合で用いるモノマー水溶液の原液についての室温（２０℃）でのｐＨメーター等を用いた測定値である。
【００５２】
また、（Ｂ）は予め上記の方法により製造した後、ポリマー変性反応させたものでもよい。ポリマー変性反応としては、例えばアクリルアミド等の加水分解性官能基を分子内に有する水溶性不飽和モノマー（ｂ）を使用した場合に、重合時または重合後に苛性アルカリ（例えば水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム）または炭酸アルカリ（例えば炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウム）を添加して、モノマー（ｂ）のアミド基を部分的に加水分解（加水分解率は全モノマーの合計モル数に基づいて約１〜６０モル％）してカルボキシル基を導入する方法（例えば、特開昭５６−１６５０５号公報）、例えばホルムアルデヒド、ジアルキル（Ｃ１〜１２）アミンおよびハロゲン化（例えば塩化、臭化およびヨウ化）アルキル（Ｃ１〜１２）（例えばメチルクロライドおよびエチルクロライド）を加え、マンニッヒ反応によって部分的にカチオン性基を導入する方法、およびアクリロニトリル等のニトリル基と、ビニルホルムアミド等の加水分解により得られるアミノ基との閉環反応により分子内にアミジン環を形成させる方法（例えば特開平５−１９２５１３号公報）が挙げられる。
【００５３】
また、２種以上の（Ｂ）を用いる場合、予めそれぞれを製造した後に混合してもよいし、一方を予め製造しておき、他方の製造時に加えてもよい。
【００５４】
（Ｂ）の分子量は、１Ｎ−ＮａＮＯ3 水溶液中３０℃で測定した固有粘度（単位ｄｌ／ｇ、以下同じ）で、（Ｂ）の凝結性能およびＣＯＤ低減性能の観点から、好ましい下限は０．１、さらに好ましくは０．２、とくに好ましくは０．５、（Ｂ）の凝結速度の観点から好ましい上限は５、さらに好ましくは４．５、とくに好ましくは４である。
【００５５】
本発明の有機凝結剤製造時の（Ａ）の使用量は、脱水性能の観点から、モノマー（ｂ）の重量に基づいて、好ましい下限は１％、さらに好ましくは３％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは１０％、（Ｂ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましい上限は１００％、さらに好ましくは９０％、とくに好ましくは８０％、最も好ましくは７０％である。
【００５６】
本発明における（Ｂ）には、（Ａ）の存在下、（ｂ）を重合させることにより得られ、（Ａ）に（ｂ）の一部または全量がグラフトされたものが含まれる。すなわち（Ｂ）には、（ｂ）が（Ａ）にグラフト化されたグラフト重合体に加えて、（ｂ）の重合体（ホモポリマー）および／または（Ａ）が含まれる。
【００５７】
（Ａ）の存在下、（ｂ）を重合させる方法には、例えば（１）（Ａ）または（Ａ）の水溶液と（ｂ）の水溶液を予め混合した上で重合させる方法、（２）（Ａ）または（Ａ）の水溶液中に（ｂ）の水溶液を滴下して重合させる方法、および（３）（ｂ）の水溶液に（Ａ）または（Ａ）の水溶液を滴下して重合させる方法が含まれる。これらのうち（Ａ）に均一なグラフト構造を導入し、優れた凝結性能を発現させるとの観点から好ましいのは（１）の方法であり、さらに好ましいのは（Ａ）の水溶液と（ｂ）の水溶液を予め混合した上で重合させる方法である。
【００５８】
（Ｂ）からなる有機凝結剤を汚泥または廃水に適用するに際しては、有機凝結剤は粉末状、フレーク状、油状、ペースト状、水溶液状、エマルション状または懸濁液状等のいずれの形態でもよいが、取り扱い易さの観点から粉末状（水溶液重合、光重合および逆相懸濁重合の場合）またはエマルション状（逆相乳化重合の場合）が好ましい。
水溶液重合および光重合の場合の粉末化法としては、重合後の含水ゲルを細断して公知の乾燥機（バンド式乾燥機、遠赤外線式乾燥機など）を用い加熱（温度８０〜１２０℃）して乾燥し、公知の粉砕機〔奈良式粉砕機［奈良機械（株）製］、ロール式粉砕機など〕を用いて粉砕し体積平均粒径１００〜２，０００μｍの粉末状にする方法などが挙げられる。
逆相懸濁重合の場合の粉末化法としては、重合後の含水ゲル（通常体積平均粒径１００〜２，０００μｍ）をロ過または遠心分離により固液分離させた後、公知の乾燥機（真空乾燥機、スクリューコンベア、ドラムドライヤーなど）を用いて加熱（温度３０〜１２０℃）し乾燥させる方法などが挙げられる。
【００５９】
本発明の高分子凝集剤は、有機凝結剤とその他の水溶性（共）重合体（Ｃ）を組み合わせてなることを特徴とするものである。
（Ｃ）には、上記モノマー（ｂ１）を必須構成成分とし、必要により（ｂ２）および（ｂ３）からなる群から選ばれる１種または２種以上からなるモノマーを共重合させたものが含まれる。
（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）としてはそれぞれ上記（Ｂ）において使用されるものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【００６０】
（Ｃ）を構成する全モノマー中の、（ｂ１）の割合は、凝集性の観点から好ましくは１〜１００モル％、さらに好ましくは１０〜１００モル％、とくに好ましくは２０〜１００モル％；（ｂ２）の割合は、同様の観点から好ましくは０〜５０モル％、さらに好ましくは０〜３０モル％、とくに好ましくは０〜２０モル％；並びに、（ｂ３）の割合は、（Ｃ）の水への溶解性の観点から通常４０モル％以下、好ましくは０〜３０モル％、さらに好ましくは０〜２０モル％、とくに好ましくは０〜１０モル％である。
【００６１】
上記（Ｃ）のうち、凝集性の観点からさらに好ましいのはモノマー（ｂ１１）を必須構成単位とする（共）重合体であり、同様の観点から（Ｃ）を構成する全モノマー中の（ｂ１１）の割合は、好ましくは１〜１００モル％、さらに好ましくは１０〜１００モル％、とくに好ましくは２０〜１００モル％である。
【００６２】
（Ｃ）の製造方法としては、特に限定はなく、公知の製法、例えば水溶液重合、逆相懸濁重合、沈澱重合、光重合および逆相乳化重合等のラジカル重合法を用いることができる。これらのうち工業的観点から好ましいのは、逆相乳化重合および光重合、さらに好ましいのは水溶液重合および逆相懸濁重合である。
水溶液重合、逆相懸濁重合、逆相乳化重合、光重合としては前記（Ｂ）において挙げた公知の方法、を用いることができる。
【００６３】
上記ラジカル重合法におけるラジカル重合開始剤としては、（Ｂ）において挙げたものが使用できる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、（Ｃ）として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は０．００１％、さらに好ましくは０．００５％、とくに好ましくは０．０１％、最も好ましくは０．０２％、好ましい上限は１％、さらに好ましくは０．５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．０５％である。
【００６４】
また、必要によりラジカル重合用連鎖移動剤を使用してもよい。ラジカル重合用連鎖移動剤としては、（Ｂ）において挙げたものが使用できる。
ラジカル重合用連鎖移動剤を使用する場合の使用量は、（Ｃ）として最適な分子量を得るとの観点から、モノマーの合計重量に基づいて、好ましい下限は０．０００１％、さらに好ましくは０．０００５％、とくに好ましくは０．００１％、最も好ましくは０．００５％、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは５％、とくに好ましくは３％、最も好ましくは１％である。
【００６５】
ラジカル重合におけるモノマー水溶液中のモノマー濃度は、水溶液重合ではモノマー水溶液の全重量に基づいて、下限は通常２０％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは２５％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、最も好ましくは５０％、上限は通常８０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは７５％、さらに好ましくは７０％、特に好ましくは６５％、最も好ましくは６０％；逆相懸濁重合では、下限は通常３０％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは４０％、さらに好ましくは４５％、とくに好ましくは５０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは８５％、さらに好ましくは８０％、とくに好ましくは７８％、最も好ましくは７５％；逆相乳化重合では、下限は通常１０％、残存モノマー低減の観点に基づいて好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％、とくに好ましくは４０％、最も好ましくは５５％、上限は通常９０％、重合時の温度コントロールの観点に基づいて好ましくは８０％、より好ましくは７５％、とくに好ましくは７０％、最も好ましくは６５％である。
【００６６】
逆相懸濁重合および逆相乳化重合における分散媒の使用量は、（Ｂ）の場合と同様であり、好ましい条件も同様である。
【００６７】
重合温度は、水溶液重合では、下限は通常−１０℃、（Ｃ）として最適な分子量を得るとの観点から好ましくは０℃、さらに好ましくは５℃、とくに好ましくは１０℃、最も好ましくは１５℃、上限は通常５０℃、同様の観点から好ましくは４０℃、さらに好ましくは３０℃、とくに好ましくは２５℃、最も好ましくは２０℃である。また、重合中は所定温度を一定（例えば所定重合温度±５℃）に保つように、適宜加熱、冷却して調節してもよいし、ガラス製の断熱容器等内で断熱重合してもよい。断熱重合の際、重合熱により水の沸点（１００℃）以上にならないように開始温度を調節することが好ましい。
逆相懸濁重合における重合温度は、（Ｂ）の場合と同様であり、好ましい条件も（Ｂ）と同様である。
【００６８】
重合時の重合時間、重合時の圧力、モノマー水溶液のｐＨは、（Ｂ）の場合と同様であり、好ましい条件も同様である。また（Ｃ）は（Ｂ）と同様、予め上記の方法により製造した後、ポリマー変性反応させたものでもよい。
【００６９】
また、２種以上の（Ｃ）を用いる場合、予めそれぞれを製造した後に混合してもよいし、一方を予め製造しておき、他方の製造時に加えてもよい。
【００７０】
（Ｃ）の分子量は、１Ｎ−ＮａＮＯ3 水溶液中３０℃で測定した固有粘度（ｄｌ／ｇ）で表した場合、下限は通常１、凝集性能（とくにフロック粒径の増大）の観点から好ましくは１．５、さらに好ましくは２、とくに好ましくは４、最も好ましくは６、上限は通常４０、凝集性能（とくにフロック強度の向上）の観点から好ましくは３０、さらに好ましくは２０、とくに好ましくは１５、最も好ましくは１２である。
【００７１】
本発明の有機凝結剤および／または高分子凝集剤は必要に応じ、本発明の効果を阻害しない範囲で、消泡剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤からなる群から選ばれる添加剤を併用することができる。
【００７２】
消泡剤としては、シリコーン系（例えばＭｎ１００〜１００，０００のジメチルポリシロキサン）、鉱物油（例えばスピンドル油およびケロシン）、Ｃ１２〜２２の金属石ケン（例えばステアリン酸カルシウム）；
キレート化剤としては、Ｃ６〜１２のアミノカルボン酸（例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸、ニトリロトリ酢酸およびトリエチレンテトラミンヘキサ酢酸）、多価カルボン酸〔例えばマレイン酸、ポリアクリル酸（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）およびイソアミレン−マレイン酸共重合体（Ｍｎ１，０００〜１０，０００）〕、Ｃ３〜１０のヒドロキシカルボン酸（例えばクエン酸、グルコン酸、乳酸およびリンゴ酸）、縮合リン酸（例えばトリポリリン酸およびトリメタリン酸）およびこれらの塩〔例えばアルカリ金属（例えばナトリウムおよびカリウム）塩、アルカリ土類金属（例えばカルシウムおよびマグネシウム）塩、アンモニウム塩、Ｃ１〜２０のアルキルアミン（例えばメチルアミン、エチルアミンおよびオクチルアミン）塩およびＣ２〜１２のアルカノールアミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）塩〕；
【００７３】
ｐＨ調整剤としては、苛性アルカリ（例えば苛性ソーダ）、アミン（例えばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン）、無機酸（塩）［例えば無機酸（例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸および炭酸）、およびこれらの金属（例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属）塩（例えば炭酸ソーダ、炭酸カリウム、硫酸ソーダ、硫酸水素ナトリウムおよびリン酸１ナトリウム）およびアンモニウム塩（例えば炭酸アンモンおよび硫酸アンモン）］、有機酸（塩）［例えば有機酸（例えばカルボン酸、スルホン酸およびフェノール）、およびこれらの金属（上記に同じ）塩（例えば酢酸ソーダおよび乳酸ソーダ）およびアンモニウム塩（例えば酢酸アンモニウムおよび乳酸アンモニウム）］；
【００７４】
界面活性剤としては、米国特許第４３３１４４７号明細書記載の界面活性剤、例えばポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルおよびジオクチルスルホコハク酸ソーダ］；
ブロッキング防止剤としては、ポリエーテル変性シリコーンオイル、例えば、ポリエチレンオキシド変性シリコーンおよびポリエチレンオキシド・ポリプロピレンオキシド変性シリコーン；
【００７５】
酸化防止剤としては、フェノール化合物［例えばハイドロキノン、メトキシハイドロキノン、カテコール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール（ＢＨＴ）および２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）］、含硫化合物〔例えばチオ尿素、テトラメチルチウラムジサルファイド、ジメチルジチオカルバミン酸およびその塩［例えば金属（上記に同じ）塩およびアンモニウム塩］、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、２−メルカプトベンゾチアゾールおよびその塩（上記に同じ）、ジラウリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＬＴＤＰ）およびジステアリル３，３’−チオジプロピオネート（ＤＳＴＤＰ）〕、含リン化合物［例えばトリフェニルホスファイト、トリエチルホスファイト、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスファイト（ＴＰＰ）およびトリイソデシルホスファイト（ＴＤＰ）］および含窒素化合物［アミン（例えばオクチル化ジフェニルアミン、Ｎ−ｎ−ブチル−ｐ−アミノフェノールおよびＮ，Ｎ−ジイソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン）、尿素、グアニジン、およびグアニジンの上記無機酸塩］；
【００７６】
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系（例えば２−ヒドロキシベンゾフェノンおよび２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン）、サリチレート系（例えばフェニルサリチレートおよび２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエート）、ベンゾトリアゾール系［例えば（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾールおよび（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール］およびアクリル系［例えばエチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートおよびメチル−２−カルボメトキシ−３−（パラメトキシベンジル）アクリレート］；
防腐剤としては、例えば安息香酸、パラオキシ安息香酸エステルおよびソルビン酸が挙げられる。
【００７７】
これらの添加剤は、有機凝結剤および／または（Ｃ）のいずれに含有させてもよいし、有機凝結剤と（Ｃ）を混合して高分子凝集剤（Ｄ）とした後に添加して含有させてもよい。また、ブロッキング防止剤を除く添加剤については、本発明の効果を阻害することがなければ（Ｂ）および／または（Ｃ）の重合前のモノマー水溶液中に予め含有させてもよい。
上記添加剤全体の使用量は、添加剤を有機凝結剤および／または（Ｃ）あるいは（Ｄ）に含有させる場合は、有機凝結剤および／または（Ｃ）の重量あるいは（Ｄ）の重量に基づいて、またモノマー水溶液中に予め含有させる場合は、モノマー重量に基づいて、通常３０％以下、本発明の効果（凝結性能または凝集性能）の観点から好ましくは０〜１０％である。
各添加剤の使用量については、上記と同様の重量に基づいて、消泡剤は通常５％以下、好ましくは１〜３％、キレート化剤は通常３０％以下、好ましくは２〜１０％、ｐＨ調整剤は通常１０％以下、好ましくは１〜５％、界面活性剤およびブロッキング防止剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは１〜３％、酸化防止剤、紫外線吸収剤および防腐剤はそれぞれ通常５％以下、好ましくは０．１〜２％である。
【００７８】
（Ｂ）からなる有機凝結剤と（Ｃ）を組み合わせて汚泥または廃水に適用するに際しては、有機凝結剤の形態としては、単独で使用する場合と同様であり、好ましいのも同様である。（Ｃ）の形態も有機凝結剤の場合と同様であり、好ましいのも同様である。
【００７９】
有機凝結剤と（Ｃ）の合計重量に基づく有機凝結剤の割合は、凝集剤性能と、ろ液の清澄性向上効果（例えばＣＯＤ低減および脱色）の観点から好ましい下限は１％、さらに好ましくは３％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは１０％、凝集剤性能の観点から好ましい上限は１００％以下、さらに好ましくは８０％以下、とくに好ましくは６０％、最も好ましくは５０％である。
また、有機凝結剤と（Ｃ）を混合する方法は、有機凝結剤と（Ｃ）が混合できれば特に限定はされず、（Ｂ）と（Ｃ）をそれぞれ重合で得た後に、例えばブレンダー等の撹拌装置を用いて混合する方法、および（Ｂ）または（Ｃ）の製造前、製造途中もしくは製造後に（Ｃ）または（Ｂ）を添加する方法が含まれる。
【００８０】
本発明の高分子凝集剤は、従来にない特異的な凝集効果やろ液の清澄性向上効果（例えばＣＯＤ低減および脱色）を示すことから、下水等または工場廃水等の処理で生じた有機性汚泥または無機性汚泥の脱水処理用高分子凝集剤として用いることができ、とくに有機性汚泥の脱水処理用として好適に用いられる。
有機性汚泥の場合は、懸濁粒子の大きさが比較的大きく、また水中において懸濁粒子表面がマイナスに帯電していることから、本発明の高分子凝集剤のうち好ましいのはカチオン性高分子凝集剤および／または両性高分子凝集剤、さらに本発明の特徴である上記効果をより一層発揮できるとの観点から、さらに好ましいのはカチオン性高分子凝集剤である。
【００８１】
ここでカチオン性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基を有する高分子凝集剤、すなわち水に溶解した際にカチオン性を示す高分子凝集剤であり、また両性高分子凝集剤とは、分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する高分子凝集剤または分子内にカチオン性基を有する高分子凝集剤と分子内にアニオン性基を有する高分子凝集剤の混合物、すなわち水に溶解した際にカチオン性およびアニオン性を示す高分子凝集剤である。
これらの高分子凝集剤の水中におけるカチオン性またはアニオン性は、コロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）を目安として評価することができる。即ち、カチオン性凝集剤中のカチオン性基当量値はカチオンコロイド当量値として求めることができ、両性凝集剤中のカチオン性基当量値およびアニオン性基当量値は、それぞれカチオンコロイド当量値およびアニオンコロイド当量値として求めることができる。
【００８２】
本発明の高分子凝集剤のうち、カチオン性高分子凝集剤の、有機凝結剤と（Ｃ）の合計重量に基づくカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、凝集性能の観点から好ましい下限は０．１、さらに好ましくは０．５、とくに好ましくは１、最も好ましくは１．５、また、同様の観点から好ましい上限は２０、さらに好ましくは１２、とくに好ましくは８、最も好ましくは６である。  また、両性高分子凝集剤中のカチオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は、上記と同様の観点から、好ましい下限は１、さらに好ましくは１．５、とくに好ましくは２、また好ましい上限は６、さらに好ましくは５、とくに好ましくは４．５である。
またアニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）は高分子凝集剤の水への溶解性の観点から好ましい下限は−５、さらに好ましくは−４、とくに好ましくは−３、また凝集性の観点から好ましい上限は−０．１、さらに好ましくは−０．３、とくに好ましくは−０．５である。
【００８３】
コロイド当量値は以下に示すコロイド滴定法により求めることができる。なお、以降の測定は室温（約２０℃）下で行う。
（１）測定試料（５０ｐｐｍ水溶液）の調製
試料０．２ｇ（固形分含量換算したもの）を精秤し、２００ｍｌのガラス製三角フラスコにとり、全体の重量（試料とイオン交換水の合計重量）が１００ｇとなるようにイオン交換水を加えた後、マグネチックスターラー（１，０００ｒｐｍ）で、３時間撹拌して完全に溶解し、０．２重量％の高分子凝集剤溶液を調製する。さらに５００ｍｌのガラス製ビーカーに上記調製した溶液１０．００ｇを小数点第２位まで計ることができる天秤を用いて正確に秤りとり、全体の重量（溶液１０ｍｌとイオン交換水の合計重量）が４００．００ｇとなるようにイオン交換水を加え、再度マグネチックスターラー（１，０００〜１，２００ｒｐｍ）で、３０分間撹拌して、均一な測定試料とする。
なお、高分子凝集剤の固形分含量は、試料約１．０ｇをシャーレに秤量（Ｗ１）して、循風乾燥機中１０５±５℃で９０分間乾燥させた後の残存重量を（Ｗ２）として、次式から算出した値である。
固形分含量（重量％）＝（Ｗ２）×１００／（Ｗ１）
【００８４】
（２）カチオンコロイド当量値の測定
測定試料１００．０ｇを２００ｍｌのガラス製コニカルビーカーにとり、撹拌しながら徐々に０．５重量％硫酸水溶液を加え、ｐＨ３に調整する。次にトルイジンブルー指示薬（ＴＢ指示薬）を２〜３滴加え、Ｎ／４００ポリビニル硫酸カリウム（Ｎ／４００ＰＶＳＫ）試薬で滴定する。滴定速度は２ｍｌ／分とし、測定試料が青から赤紫色に変色し、３０秒間保持する時点を終点とする。
（３）アニオンコロイド当量値の測定
測定試料１００．０ｇを２００ｍｌのガラス製コニカルビーカーにとり、マグネチックスターラー（５００ｒｐｍ）で撹拌しながら、Ｎ／１０水酸化ナトリウム水溶液０．５ｍｌを加え、さらにＮ／２００メチルグリコールキトサン水溶液５ｍｌを５ｍｌのホールピペットを用いて加えた後、５分間撹拌する（その時のｐＨ約１０．５）。ＴＢ指示薬を２〜３滴加え、（２）と同様にして滴定する。
（４）空試験
測定試料の代わりにイオン交換水１００．０ｇを用いる以外（２）および（３）と同様の操作を行う。
（５）計算方法
カチオンまたはアニオンコロイド当量値（ｍｅｑ／ｇ）＝１／２×（試料の滴定量−空試験の滴定量）×（Ｎ／４００ＰＶＳＫの力価）
【００８５】
本発明の高分子凝集剤の形態は、粉末状（例えば破砕状、真球状および葡萄房状）、フィルム状、水溶液状、ｗ／ｏ（油中水型）エマルション状および懸濁液状等公知の任意形態でよい。
【００８６】
本発明の有機凝結剤は、下水等の有機性汚泥のうち、比較的脱水処理しにくい消化汚泥を含む有機性汚泥に好適に用いられる。該脱水処理方法としては、例えば有機凝結剤を有機性汚泥に添加、混合して有機凝結剤により凝結させた後、高分子凝集剤を添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法が挙げられる。また、工場廃水のうち、ＣＯＤ含有廃水のＣＯＤ低減処理用として好適に用いられる。該ＣＯＤ低減処理方法としては、例えば上記下水等の有機性汚泥の処理方法と同様の方法が挙げられる。
【００８７】
本発明の高分子凝集剤を用いた下水等の有機性汚泥や工場廃水等の無機性の汚泥または廃水の処理方法は、有機凝結剤と（Ｃ）を組み合わせて汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法であれば特に限定されることはない。
上記処理方法のうち、後述する本発明の効果（例えば高フロック強度、フロック粒径の増大、脱水ケーキの低含水率化およびろ液のＣＯＤ低減と脱色効果）発揮の観点から好ましいのは、（１）有機凝結剤を汚泥または廃水に添加、混合した後、さらに（Ｃ）を添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法、および（２）有機凝結剤と（Ｃ）を予め混合して高分子凝集剤（Ｄ）とした後、（Ｄ）を汚泥または廃水に添加、混合してフロックを形成させ、固液分離を行う方法、さらに好ましいのは（１）の方法である。
【００８８】
（１）の方法において、有機凝結剤を廃水に添加する方法としては、均一混合の観点から有機凝結剤を水溶液にした後に汚泥または廃水に添加して十分に撹拌することが好ましいが、有機凝結剤をそのまま廃水に添加して撹拌、混合してもよい。有機凝結剤を水溶液として用いる場合は、有機凝結剤の濃度は好ましくは０．０１〜５重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％である。
有機凝結剤の溶解方法および溶解後の希釈方法は特に限定はされないが、例えば予め秤りとった水を、後述のジャーテスター等の撹拌装置を用いて撹拌しながら所定量の有機凝結剤を加え、数時間（約１〜４時間程度）撹拌して溶解する方法等が採用できる。
【００８９】
（１）の方法における有機凝結剤の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および、（Ｂ）の分子量等によって異なり、特に限定はされないが、廃水中の蒸発残留物重量（以下、ＴＳと略記）に基づいて、ろ液の清澄性向上効果の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、最も好ましくは０．２％、また凝集性能の観点から好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは２％である。
【００９０】
また、本発明の有機凝結剤を汚泥または廃水に使用する際には、公知の無機および有機凝結剤を１種以上併用してもよい。これらを併用する場合は、本発明の有機凝結剤に予め添加しておく方法、または本発明の有機凝結剤と公知の無機および／または有機凝結剤を別々に順序不同で汚泥または廃水に添加する方法のいずれを採用してもよい。
【００９１】
公知の無機凝結剤としては、例えば硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、ポリ硫酸鉄および消石灰が挙げられる。
公知の有機凝結剤としては、例えばエピハロヒドリンとアミンとの重縮合体（もしくはその塩酸塩、以下塩酸塩と略記）、エピハロヒドリンとアルキレンジアミンとの重縮合体（塩酸塩）、ポリエチレンイミン（塩酸塩）、アルキレンジハライド−アルキレンポリアミン重縮合体（塩酸塩）、アニリン−ホルムアルデヒド重縮合体（塩酸塩）、ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリビニルピリジン（塩酸塩）、（ジ）メチルジ（メタ）アリルアンモニウムクロライドおよびポリビニルイミダゾリン（塩酸塩）が挙げられる。
これらの公知の無機および有機凝結剤はそれぞれの１種または２種以上用いても、あるいは両者を併用してもいずれでもよい。
【００９２】
該公知の凝結剤を予め本発明の有機凝結剤に添加しておく場合の使用量は、本発明の有機凝結剤の重量に基づいて、公知の無機凝結剤は通常１００％以下、好ましくは５〜５０％、さらに好ましくは１０〜３０％、公知の有機凝結剤は通常２０以下、好ましくは１〜１０％、さらに好ましくは２〜５％である。
【００９３】
公知の無機および／または有機凝結剤を本発明の有機凝結剤とは別に廃水に添加する場合の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の大きさ、および廃水中のＴＳ等によって異なるが、廃水中のＴＳに基づいて、公知の無機凝結剤では、凝集性の観点から好ましい下限は０．５％、さらに好ましくは１％、とくに好ましくは２％、同様の観点から好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％であり、公知の有機凝結剤では、凝集性の観点から好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．０５％、とくに好ましくは０．１％、同様の観点から好ましい上限は５％以下、さらに好ましくは３％以下、とくに好ましくは１％である。
【００９４】
（１）の方法において（Ｃ）を、本発明の有機凝結剤で処理後の汚泥または廃水に添加する方法としては、特に限定はなく、（Ｃ）をそのまま該汚泥または廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは（Ｃ）を水溶液にした後に該汚泥または廃水に添加する方法である。（Ｃ）を水溶液として用いる場合は、（Ｃ）の濃度は好ましくは０．０５〜１重量％、さらに好ましくは０．１〜０．５重量％である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はなく、上記有機凝結剤の場合と同様である。とくに粉末状の（Ｃ）を水に溶解する際、（Ｃ）を一度に加えるとままこを生じて水に溶解しにくくなるため好ましくない。
【００９５】
（１）の方法において、汚泥または廃水に添加する際の（Ｃ）の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および（Ｃ）の分子量等によって異なり、とくに限定はされないが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて凝集性能の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．１％、とくに好ましくは１％、最も好ましくは１．５％、同様の観点から、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは３％である。
【００９６】
また、（２）の方法における本発明の高分子凝集剤（Ｄ）の汚泥または廃水への添加方法としては、特に限定はなく、（Ｄ）をそのまま廃水に添加してもよいが、均一混合の観点から好ましいのは（Ｃ）を水溶液にした後に汚泥または廃水に添加する方法である。（Ｃ）を水溶液として用いる場合は、その濃度は好ましくは０．０５〜３重量％、さらに好ましくは０．１〜１重量％である。
溶解方法、溶解後の希釈方法は特に限定はなく、上記有機凝結剤および（Ｃ）の場合と同様である。
【００９７】
（２）の方法において汚泥または廃水に添加する際の（Ｄ）の使用量は、汚泥または廃水の種類、懸濁している粒子の含有量および該高分子凝集剤の分子量等によって異なりとくに限定はされないが、汚泥または廃水中のＴＳに基づいて、凝集性能の観点から、好ましい下限は０．０１％、さらに好ましくは０．１％、とくに好ましくは１％、最も好ましくは１．５％、同様の観点から、好ましい上限は１０％、さらに好ましくは８％、とくに好ましくは５％、最も好ましくは３％である。
【００９８】
また上記（１）または（２）の処理方法により形成されたフロック状の汚泥の脱水方法（固液分離法）としては、例えば重力沈降、膜ろ過、カラムろ過、加圧浮上、および濃縮装置（例えばシックナー）および脱水装置（例えば遠心脱水機、ベルトプレス脱水機、フィルタープレス脱水機およびキャピラリー脱水機）を用いる方法が挙げられる。これらのうち本発明の高分子凝集剤の特異的な凝集性能である高フロック強度の観点から好ましいのは、脱水装置、とくに遠心脱水機、ベルトプレス脱水機およびフィルタープレス脱水機を用いる方法である。
【００９９】
以下実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部は重量部、％は重量％を表す。固有粘度［η］（ｄｌ／ｇ）は１Ｎ−ＮａＮＯ3水溶液中、３０℃で測定した値である。高分子凝集剤のコロイド当量値および固形分含量は、前記の方法によって測定した。なお、汚泥または廃水中のＴＳ（蒸発残留物重量）、有機分（強熱減量）は、下水道試験方法（日本下水道協会、１９８４年度版）記載の分析方法に準じて行った。
また、本実施例中のフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性、ケーキ含水率、ＣＯＤ、ろ液清澄度、凝結性および脱色性は以下の方法に従って性能評価した。
【０１００】
＜フロック粒径＞
ジャーテスター［宮本理研工業（株）製、形式ＪＭＤ−６ＨＳ−Ａ、以下同じ。］に板状の塩ビ製撹拌羽根（直径５ｃｍ、高さ２ｃｍ、厚さ０．２ｃｍ）２枚を十字になる様に上下に連続して撹拌棒に取り付け、汚泥または廃水［もしくは予め（Ｂ）を添加、混合した汚泥または廃水］２００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに取り、ジャーテスターにセットする。ジャーテスターの回転数を１２０ｒｐｍにし、ゆっくり汚泥または廃水を撹拌しながら、所定量の０．２重量％の高分子凝集剤水溶液［もしくは予め（Ｂ）を添加、混合した汚泥または廃水の場合は０．２重量％の（Ｃ）］を一度に添加し、３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさを目視にて観察する（回転数１２０ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
続いて回転数を３００ｒｐｍにセットし、さらに３０秒間撹拌した後、撹拌を止め凝集物の大きさを再度目視にて観察する（回転数３００ｒｐｍでのフロック粒径を表中に示す）。
【０１０１】
＜ろ液量＞
Ｔ−１１８９のナイロン製ろ布［敷島カンバス（株）製、円形状、直径９ｃｍ］、ヌッチェ漏斗、３００ｍｌが測れるメスシリンダーをセットし、上記フロック粒径試験後の汚泥を一度に投入して濾過し、ストップウォッチを用いて投入直後から６０秒後のろ液量を測定する。
＜ろ布剥離性＞
濾過した汚泥の一部をスパーテルで取り出し、プレスフィルター試験機を用いて脱水試験（２ｋｇ／ｃｍ2、６０秒）を行い、試験後のろ布からの脱水ケーキの剥離性を下記の基準に従って評価する。
◎：非常に剥がれやすい（ろ布付着物ほとんどなし）
○：剥がれやすい      （僅かにろ布付着物あり）
△：多少剥がれにくい  （ろ布付着物あり、僅かにろ布内部まで付着）
×：剥がれにくい      （ろ布内部まで付着）
【０１０２】
＜ケーキ含水率＞
上記ろ布剥離性試験後の脱水ケーキ約３．０ｇをシャーレに秤量（Ｗ３）して、循風乾燥機中で完全に水分が蒸発するまで（例えば、１０５±５℃で８時間）乾燥させた後、シャーレ上に残った乾燥ケーキの重量を（Ｗ４）として、次式からケーキ含水率を算出する。
ケーキ含水率（重量％）＝｛（Ｗ３）−（Ｗ４）｝×１００／（Ｗ３）
【０１０３】
＜ＣＯＤ＞
上記ろ液量測定後のろ液を用いて、ＪＩＳ  Ｋ−０１０２（１９９８年度版）に記載のＣＯＤMn分析方法に準じてＣＯＤを測定する。
＜ろ液清澄度＞
上記ろ液量測定後のろ液を用いて、吸光度計［（株）島津製作所製、ＵＶ−１２００、以下同じ。］で波長５９０ｎｍおよび７００ｎｍの時の吸光度を測定し、ろ液清澄度を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％とした時の値を示す。
＜凝結性＞
上記フロック粒径の評価方法と同じ装置を用い、汚泥または廃水２００ｍｌを５００ｍｌのビーカーに取り、ジャーテスターにセットする。ジャーテスターの回転数を１２０ｒｐｍにし、ゆっくり汚泥または廃水を撹拌しながら、所定量の０．２重量％の有機凝結剤水溶液を一度に添加し、３０秒間撹拌した。その後汚泥または廃水を遠心分離機［ＴＯＭＹ  ＳＥＩＫＯ  ＣＯ．ＬＴＤ．製、形式ＬＣ０６］にて２，０００ｒｐｍにて１０分間遠心分離を行い、汚泥または廃水全量に対する凝結して沈降したスラッジの体積％を算出し凝結性を評価する。
＜脱色性＞
上記遠心分離後のろ液を用いて、吸光度計で波長４３０ｎｍおよび７００ｎｍの時の吸光度を測定し脱色性を評価する。なお、吸光度の数値（％）は、イオン交換水の吸光度を１００％とした時の値を示す。
【０１０４】
製造例１
撹拌機、温度センサーを備えたオートクレーブ中に、ジメチルアミンの５０％水溶液２００部を加え密閉にした後、攪拌しながらエピクロロヒドリン２０５部をポンプを用いて、槽内に投入した。投入開始後しばらくして温度が上昇し、重合開始してきたので、８０〜９０℃を保つように冷却しながら３時間かけて投入した。次いで８０℃にて５時間熟成し、重合を完結させた。次いで水３５８部を投入し撹拌、均一とし、ジメチルアミン−エピクロロヒドリン重縮合物（Ａ１）の４０％水溶液７６３部を得た。
【０１０５】
実施例１
撹拌機、温度センサーおよび温度制御装置を備えた反応容器に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートにメチルクロライドを反応させた４級アンモニウム塩の８０％水溶液３７５部（１００モル％）および（Ａ１）の４０％水溶液２５０部を入れた後、さらに系内のモノマーの合計が３０％となるようにイオン交換水３７５部を加え、系内が均一の溶液になるまで撹拌した。さらに撹拌を続けながら、硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら４．０に調整した。系内を窒素（純度９９．９９９％以上）で充分に置換した後、開始剤として過硫酸ナトリウムの１０％水溶液５０部を撹拌しながら加えた。系内を外部から徐々に加熱し、５０℃で重合が開始し発熱が認められたので外部から冷却して内容物温度５０〜６０℃で１０時間重合を行った。その後外部から加温して、８０℃で１時間熟成し重合を完結させた。重合完結後、内容物を取り出し、これにアセトン２，０００部を加えて市販のジューサーミキサーで３０分間撹拌して沈殿物を得た。この沈殿物を減圧ろ過（ＪＩＳ規格２種のろ紙を使用）により取り出した後、沈殿物を減圧乾燥機中（減圧度１．３ｋＰａ、４０℃×２時間）で溶媒を留去し、粉末状（体積平均粒子径７８０μｍ）の重合体（Ｂ１）３９６部を得た（収率９４％、固形分含量９５％、）。（Ｂ１）の１Ｎ−ＮａＮＯ3 水溶液中３０℃で測定した固有粘度は３．２ｄｌ／ｇであった。
【０１０６】
比較例１
（Ａ１）の４０％水溶液５０部をアセトン２，０００部中に加え、ミキサーで３０分間撹拌して沈殿物を得た。後は実施例１と同様に処理して（Ａ１）の粉末（体積平均粒子径７５０μｍ）１９部を得た（収率９４％、固形分含量９８％）。
【０１０７】
製造例２
撹拌機を備えたコルベンにＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートにメチルクロライドを反応させた４級アンモニウム塩の８０％水溶液１１５部（１００モル％）を入れた後、さらに系内のモノマーの合計が３０％となるようにイオン交換水１９２部を加え、系内が均一の溶液になるまで撹拌した。さらに撹拌を続けながら、硫酸を用いてモノマー水溶液のｐＨ（２０℃）をｐＨメーターで監視しながら４．０に調整した。次に、４０℃の恒温槽中で溶液の温度を４０℃に調整し、系内を窒素（純度９９．９９９％以上）で充分に置換した（気相酸素濃度１０ｐｐｍ以下）。次いで開始剤として２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジハイドロクロライドの１０％水溶液０．４６部を撹拌しながら一気に加えた。約１分後に重合が開始し発熱が認められたが外部から冷却して内容物温度４０〜５０℃で１０時間重合を行った。その後外部から加温して、７０℃で１時間熟成し重合を完結した。なお重合中、内容物が高粘度となり撹拌が困難となったため、撹拌は途中で停止した。
重合完結後、内容物を取り出し、後は実施例１と同様に処理して粉末状（体積平均粒子径８５０μｍ）の水溶性重合体（Ｃ１）９５部を得た（収率９８％、固形分含量９５％）。（Ｃ１）の１Ｎ−ＮａＮＯ3 水溶液中３０℃で測定した固有粘度は５．６ｄｌ／ｇ、カチオンコロイド当量値は５．０ｍｅｑ／ｇであった。
【０１０８】
製造例３
製造例１において、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド４級アンモニウム塩の８０％水溶液１１５部の代わりに同水溶液を１０部（５モル％）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド塩の８０％水溶液５８部（３０モル％）、アクリルアミドの５０％水溶液５１部（４５モル％）およびアクリル酸１２部（２０モル％）を用いた以外は製造例２と同様にして、粉末状（体積平均粒子径８２０μｍ）の水溶性重合体（Ｃ２）９５部を得た（収率９６％、固形分含量９３％）。（Ｃ２）の１Ｎ−ＮａＮＯ3 水溶液中３０℃で測定した固有粘度は９．８ｄｌ／ｇ、カチオンコロイド当量値は３．０ｍｅｑ／ｇ、アニオンコロイド当量値は−１．５ｍｅｑ／ｇであった。
【０１０９】
実施例２
（Ｂ１）２部と（Ｃ１）８部を密栓可能なガラス瓶に採り、均一になるまでよく振り混ぜて高分子凝集剤（Ｄ１）１０部を得た。
【０１１０】
実施例３
（Ｃ１）の代わりに（Ｃ２）９部を用いた以外は実施例２と同様にして、高分子凝集剤（Ｄ２）１１部を得た。
【０１１１】
比較例２
（Ｂ１）の代わりに（Ａ１）０．５５部を用いた以外は実施例２と同様にして、高分子凝集剤（比Ｄ１）８．５５部を得た。
【０１１２】
比較例３
（Ｂ１）の代わりに（Ａ１）０．６０部、（Ｃ１）の代わりに（Ｃ２）９部を用いた以外は実施例２と同様にして、高分子凝集剤（比Ｄ２）９．６０部を得た。
【０１１３】
（Ｄ１）、（Ｄ２）および（比Ｄ１）、（比Ｄ２）の組成、配合量、コロイド当量値および固有粘度を表１に示す。
【０１１４】
【表１】
2005230739.tif 000002
ＡＡＭ  ：アクリルアミド
ＤＡＡＱ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド４級アンモ
ニウム塩
ＤＡＭＱ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレートのメチルクロライド４級アン
モニウム塩
ＡＡｃ  ：アクリル酸
【０１１５】
実施例４、比較例４
（Ｂ１）、（Ｃ２）および（Ａ１）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｆ染色工場から採取した廃水［ｐＨ６．６、ＴＳ２．０％、有機分３３％］２００ｍｌを３００ｍｌのビーカーに採り、（Ｂ１）および（Ａ１）のそれぞれの水溶液２０ｍｌ（固形分添加量１．０％／ＴＳ）を加えてハンドミキサーで充分に撹拌、混合処理した。該廃水２００ｍｌにさらに上記（Ｃ１）水溶液４０ｍｌを添加［（Ｃ２）の固形分添加量２．０％／ＴＳ］して撹拌、混合処理し、前記の方法によりフロック粒径、ろ液量、ろ布剥離性、ケーキ含水率、ＣＯＤおよびろ液清澄度を性能評価した。結果を表２に示す。
表２から、実施例４では、比較例４に比べて、大粒径のフロックが形成され、高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくく（フロック強度が強い）こと、およびろ布剥離性、脱水性（ケーキ含水率）、ＣＯＤ低減特性およびろ液清澄性において優れた効果を示すことがわかる。
【０１１６】
【表２】
2005230739.tif 000003
【０１１７】
実施例５、比較例５、６
（Ｄ１）、（Ｃ１）および（比Ｄ１）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｋ下水処理場から採取した消化汚泥［ｐＨ６．１、ＴＳ１．９％、有機分６３％］にそれぞれの水溶液４５ｍｌを添加（固形分添加量２．４％／ＴＳ）、上記実施例４、比較例４と同様に混合して性能評価した。結果を表３に示す。
表３から、実施例５では、比較例５、６に比べて、大粒径のフロックが形成され、高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロック強度が強い）こと、およびろ布剥離性、脱水性（ケーキ含水率）、ＣＯＤ低減特性およびろ液清澄性において優れた効果を示すことがわかる。
【０１１８】
【表３】
2005230739.tif 000004
【０１１９】
実施例６、比較例７、８
（Ｄ２）、（Ｃ２）および（比Ｄ２）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｈ下水処理場から採取した混合汚泥［余剰汚泥／消化汚泥＝１／１、ｐＨ６．４、ＴＳ２．７％、有機分７２％］にそれぞれの水溶液５０ｍｌを添加（固形分添加量２．１％／ＴＳ）、上記実施例４、比較例４と同様に混合して性能評価した。結果を表４に示す。
表４から、実施例６では、比較例７、８に比べて、大粒径のフロックが形成され、高撹拌下（３００ｒｐｍ）でも一旦形成されたフロックが壊れにくい（フロック強度が強い）こと、およびろ布剥離性、脱水性（ケーキ含水率）、ＣＯＤ低減特性およびろ液清澄性において優れた効果を示すことがわかる。
【０１２０】
【表４】
2005230739.tif 000005
【０１２１】
実施例７、比較例９
（Ｂ１）および（Ａ１）をそれぞれイオン交換水に溶解して固形分含量０．２％の水溶液とした。Ｎ染色工場から採取した廃水［ｐＨ６．２、ＴＳ０．０５％、ＣＯＤ５６０ｐｐｍ］５００ｍｌを１Ｌのビーカーに採り、（Ｂ１）および（Ａ１）のそれぞれの水溶液５ｍｌ（固形分添加量０．５％／ＴＳ）を加えてハンドミキサーで充分に撹拌、混合処理し、前記の方法により凝結性、ＣＯＤおよび脱色性を評価した。結果を表５に示す。
表５から、実施例７では、比較例９に比べて、凝結性能に優れ、ＣＯＤ低減特性および脱色性において優れた効果を示すことがわかる。
【０１２２】
【表５】
2005230739.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の有機凝結剤は、製紙工場廃水などのＣＯＤ低減処理用や、着色成分の脱色用に用いられる他、染料固着剤、製紙用薬剤（例えば製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留向上剤、濾水性向上剤および紙力増強剤）、汚泥脱水処理剤、分散剤、スケール防止剤、帯電防止剤および繊維用処理剤等の幅広い用途に用いられる。
また、本発明の高分子凝集剤は、下水等または工場廃水等の処理で生じた有機性汚泥または無機性汚泥の脱水処理用として用いることができ、とくに有機性汚泥の脱水処理用として好適に用いられる他、分散剤、スケール防止剤、凝結剤、脱色剤、増粘剤、帯電防止剤、繊維用処理剤等の幅広い用途、およびとくに掘削・泥水処理用凝集剤、製紙用薬剤（例えば製紙工業用地合形成助剤、濾水歩留向上剤、濾水性向上剤および紙力増強剤）および原油増産用添加剤（原油の二、三次回収用添加剤）に好適に用いられる。